段全江
(貴州省通力達公路工程監(jiān)理咨詢有限公司,貴州 從江 557400)
市政工程橋梁設(shè)計要點
段全江
(貴州省通力達公路工程監(jiān)理咨詢有限公司,貴州 從江 557400)
針對市政工程橋梁設(shè)計,結(jié)合某市政橋梁實例,在提出當前常見設(shè)計問題的基礎(chǔ)上,對設(shè)計方案選取、主梁設(shè)計等要點進行深入分析,旨在為市政橋梁的優(yōu)化設(shè)計提供可靠的參考和依據(jù)。
市政橋梁工程;橋梁設(shè)計;設(shè)計要點
某市政橋梁坐落于城市中心,橋梁結(jié)構(gòu)為簡支梁橋,全長180 m,為連接兩城區(qū)的重要樞紐,車流量相對較大。現(xiàn)圍繞該市政橋梁設(shè)計過程中存在的問題,對設(shè)計要點進行深入的分析,具體內(nèi)容如下。
2.1 設(shè)計方案選取
簡單來說,市政橋梁設(shè)計方案的選取就是具體問題具體分析。針對不同的設(shè)計方案,應結(jié)合深入的現(xiàn)場勘查與調(diào)查,并對橋梁設(shè)計造成實際影響的因素進行充分分析。設(shè)計工作中,應嚴格遵循實事求是的基本原則,從當前存在的具體問題入手,確保設(shè)計方案可以良好解決現(xiàn)實中存在的問題,以達到預期目標。因此,必須對各項影響因素實施細致的考查和分析,選取最優(yōu)設(shè)計方案,保證設(shè)計根本作用得以全面發(fā)揮。
2.2 主梁設(shè)計
對于簡支梁結(jié)構(gòu)而言,按照設(shè)計要點的差別可將其分為兩種形式,分別為裝配式和整體式。其中,裝配式的優(yōu)勢在于可實現(xiàn)分開運送,可在施工現(xiàn)場裝配成型,施工自動化程度高,有效減少工作強度與不必要的浪費,極大的提升了工作效率,在實際施工中有著廣泛的應用。為切實滿橋梁結(jié)構(gòu)承重需求,較為常用的主梁類型有:形型與箱型,其中箱型主要在混凝土結(jié)構(gòu)中應用,這一類型的主梁在設(shè)計過程中要密切注意間距與片數(shù),通常情況下,二者呈反函數(shù)的關(guān)系,需通過深入的計算確定出梁高與細部尺寸,如果主梁的分布呈現(xiàn)出對稱的情況,則荷載也會以對稱的形式分布,合理運用杠桿法對主梁實際荷載量實施計算,反之則需要運用偏心受壓法,這兩種計算方法雖然使用的條件不同,但都是將最大內(nèi)力作為設(shè)計標準的。
2.3 橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計
橋梁的下部結(jié)構(gòu)實際上就是墩臺,墩臺常用高度不會超過40 m,對于這種普通墩臺,設(shè)計中常用Y型薄壁墩,其中,又以柱形墩最為常見。按照截面形態(tài)的不同,可將柱形墩分為圓柱與方柱。圓柱在施工過程中更容易控制其外觀質(zhì)量,而且和樁基之間的連接也較為方便,在平原地區(qū)十分適用。然而,若從美觀的角度分析,方柱的棱角更加清晰,和上構(gòu)梁體保持著良好的協(xié)調(diào)關(guān)系,有著極好的視線誘導性,美觀效果良好。然而,Y型薄壁墩的工藝流程較為繁瑣,在墩高相對較小時,不建議使用這種墩身。
2.4 橋臺設(shè)計
對于橋臺設(shè)計,型式的選取至關(guān)重要。從裝配簡支梁角度講,其有三種較為常用的橋臺型式,即為輕型橋臺、埋置橋臺與鋼筋混凝土薄壁橋臺。其中,輕型橋臺的體積最小,還可作為翼墻結(jié)構(gòu);薄壁橋臺的設(shè)計過程中臺身可被完全隱藏,可有效消除橋臺大部分荷載,還可以在橋臺上預留大量的空間,然而,這種橋臺的護坡會起到一定保護作用,所以如果遭受洪水沖擊,會出現(xiàn)橋臺直接外露的情況,因此在實際過程中應加強強度檢測,以及穩(wěn)定性評價等工作。
2.5 橋墩類型選取
在裝配簡支梁結(jié)構(gòu)中,雙柱墩較為常用。考慮到過去橋梁設(shè)計中存在的問題,為避免這些問題再次發(fā)生,應對橋墩類型的選取給予足夠的關(guān)注。如果橋梁場區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件較差,應根據(jù)實際情況盡量減少樁基,以單樁單柱為主;如果橋梁場區(qū)處于河谷等高危地段,則在設(shè)計過程中應注重墩柱的抗沖擊能力;如果橋梁上部荷載較大,頻繁接近臨界狀態(tài),則應充分考慮墩柱強度與穩(wěn)定性,以雙幅兩柱型式為主。
2.6 橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計
在橋梁的防水設(shè)計過程中,有很多都單一運用混凝土隔水板。這種防水層剛度較大,很容易出現(xiàn)裂縫等情況,一旦出現(xiàn)裂縫,其防水性能將大打折扣。在對主梁進行設(shè)計時,應密切關(guān)注伸縮量的實際變化,以免出現(xiàn)端口損壞等問題。在對橋梁伸縮縫進行設(shè)計時,不僅要注意主梁上橫縱伸縮的實際要求,還需留意防水方面的問題。對于伸縮縫的選擇,橋體兩端的伸縮縫應有翹頭,對橋體上的伸縮縫進行整合以后,會形成一個具備閉合能力的U型槽,這樣可以有效避免外來水的侵入,達到了良好的防水效果。
2.7 抗震設(shè)計
對普通的橋梁工程而言,可按照規(guī)范提出的簡化方法實施抗震設(shè)計。在我國,規(guī)范中采用最多的就是反應譜理論,也就是人們所熟知的設(shè)計烈度,以這樣的方式簡化慣性力計算,然后再通過經(jīng)濟計算,得出結(jié)構(gòu)最大變位及內(nèi)力,最后將其控制在標準限度內(nèi),達到確保構(gòu)造物抗震安全的目的。在大跨度橋梁中,還需對地震動力進行相應的分析,分析方法為:根據(jù)歷史地震加速度記錄,遵循動力學基本原理,計算結(jié)構(gòu)物地震動力。
市政橋梁的主要功能是存在一定差異的,在實際設(shè)計工作中,需要根據(jù)橋梁的實際應用情況進行正確分析。如果橋梁在使用中頻繁接近極限狀態(tài),則應在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中予以足夠的重視。此外,還需關(guān)注城市的未來發(fā)展,伴隨城市化進程的不斷加快,交通流量持續(xù)增加,這對于橋梁設(shè)計而言,無疑提出了更為嚴格的要求,所以必須要以發(fā)展的眼光看待市政橋梁設(shè)計,從而實現(xiàn)可持續(xù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。
總而言之,市政橋梁設(shè)計需充分考慮外界環(huán)境與城市未來發(fā)展規(guī)劃,在實際工作中,還要注重方案選取的針對性和有效性,消除環(huán)境、地震等因素的影響。只有在設(shè)計中牢牢把握各項橋梁設(shè)計要點,才可以真正滿足現(xiàn)代化城市發(fā)展需求,為人們的日常生產(chǎn)生活創(chuàng)造更多的便利。
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2016-12-10
段全江(1977-),男,貴州從江人 ,助理工程師,主要從事交通監(jiān)理工程方面工作。
U442
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1008-3383(2017)03-0140-02